高效纤维过滤技术的特点及其在污水回用中的应用

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简介： 本文介绍了高效纤维过滤技术的原理、性能及其在污水深度处理回用中的应用实例
关键字：纤维过滤 污水回用

高效纤维过滤技术，成功地解决了纤维滤料在过滤和清洗过程中存在的各种问题。更好地发挥了纤维滤料的特长，实现了理想的深层过滤效应。
　　高效纤维过滤技术于1990年通过能源部鉴定，并获国家发明奖、联合国发明之星奖、首届中国科学技术博览会金奖、第45届布鲁赛尔尤里卡金奖，为国家级重点新产品及国家环保局“最佳实用技术” 推广项目，获中、美、日、英、法、德、意、芬等国专利。
　　高效纤维过滤技术可有效地去除水中的悬浮物，并对水中的有机物、胶体等杂质有显著的去除作用，可广泛用于电力、石油、化工、冶金、造纸、纺织、食品、自来水、游泳池等各种工业用水和生活用水及其废水的过滤处理。

工作原理：

　　高效纤维过滤技术采用了一种新型的软填料—纤维束（如图1）作为滤元，其滤料单丝直径可达几十微米甚至几微米，具有巨大的比表面积（d₅₀：80000m²/m³），而且过滤阻力较小，打破了粒状滤料的过滤精度由于滤料粒径不能进一步缩小的限制。微小的滤料直径，极大地增大了滤料的比表面积和表面自由能，增加了水中杂质颗粒与滤料的接触机会和滤料的吸附能力，从而提高了过滤效率和截污容量；由于纤维束可以完全放松清洗恢复性能，使过滤性能不随时间衰减；由于纤维束由纤维长丝制成，不掉毛且几乎不磨损，使滤料寿命达十年以上。
　　高效纤维过滤设备按滤层密度调节方式可划分为加压室式和无加压室式两大类。无加压室式包括机械挤压调节和水力调节两种，其中较先进和较成熟的为自助力式。
　　对于加压室式:在滤层内部设有加压室，通过加压室对纤维的挤压，使滤层沿水流动方向的截面逐渐缩小，密度逐渐加大，相应滤层孔隙直径和孔隙逐渐减小，实现了理想的深层过滤。当滤层被污染需清洗再生时，可将加压室内的水排出，使纤维束处于放松状态，有利于清洗。对滤料的清洗采用气—水混合擦洗的工艺，能有效的恢复滤元的过滤性能。
　　对于自助力式: 在过滤设备内部设置自助力式纤维密度调节装置，该装置不需额外动力和附加操作，仅在正常过滤操作和反洗操作过程中通过水力完成对纤维滤层的压缩和放松。在过滤操作时，能迅速（一般在一分钟之内）将滤层压缩至所需状态，而且绝不损伤纤维，也不会导致靠近活动支撑装置的纤维密度大于滤层主体密度的不利层态；在反洗操作时，无论滤层积泥量有多大、滤层被压缩得多密实，均能迅速（一般在一分钟之内）将滤层彻底放松，而且绝不会损伤纤维，还能避免纤维向活动支撑装置上堆积而有利于泥渣排出。

主要技术特性：

　　1、过滤效率高（SS去除率接近100%）
　　2、适用水质范围宽（进水SS10～1000mg/l）
　　3、过滤速度快（20～120m/h）
　　4、截污容量大（20～120kg/m³）
　　5、可调性强（只限加压室式）
　　6、占地面积小（是砂滤的1/10～1/3）
　　7、吨水造价低
　　8、自耗水率低（1～2%）
　　9、不需要更换滤元（滤元寿命不低于10年）
　　高效纤维过滤设备象砂滤设备一样有压力式的过滤器（如图2）和重力式的滤池（如图3）。压力式的高效纤维过滤器多用于工业领域，重力式的高效纤维滤池多用于市政领域。

　　高效纤维过滤器或高效纤维滤池可用于各种污水深度处理回用场合，经济有效地去除污水中的悬浮物、CODcr、BOD₅、油等有害物质，达到国家生活杂用水水质标准和景观用水、循环冷却水水质要求。高效纤维过滤器和高效纤维滤池已成功地在许多污水深度处理回用工程中扮演主角。下面列举几个工程实例：

一、辽宁某热电厂工业废水和生活污水回用工程：

　　规模：处理水量6000吨/日
　　回用目的：循环冷却水，锅炉补给水
　　工艺流程：

　　主要技术指标：原水：COD 20～40 mg/l，最大80mg/l
　　　　　　　　　　　　SS 30～40mg/l，最大150mg/l
　　　　　　　　　　　　油30mg/l
　　　　　　　　　工艺出水: COD＜5mg/l
　　　　　　　　　　　　　　SS＜5mg/l
　　　　　　　　　　　　　　油＜1mg/l，接近于零
　　　　　　　　　　　　　　胶硅＜2mg/l
　　　　　　　　　吨水运行费用：0.19元/吨水

二、吉林某热电厂工业废水和生活污水回用工程

　　规模：处理水量10000吨/日
　　回用目的：循环水
　　工艺流程：

　　主要技术指标：原水: COD 200～300mg/l
　　　　　　　　　　　　BOD₅ 80～100mg/l
　　　　　　　　　　　　SS 50～100mg/l
　　　　　　　　　工艺出水：COD＜20mg/l
　　　　　　　　　　　　　　BOD₅＜5mg/l
　　　　　　　　　　　　　　SS＜5mg/l
　　　　　　　　　吨水运行费用：0.25元/吨水

三、山东某污水厂城市污水回用工程

　　规模：处理水量30000吨/日
　　回用目的：循环冷却水
　　工艺流程：

　　主要技术指标：原水: COD 184mg/l
　　　　　　　　　　　　BOD₅ 80mg/l
　　　　　　　　　　　　SS 105mg/l
　　　　　　　　　　　　TP 45mg/l
　　　　　　　　　　　　TN 25mg/l
　　　　　　　　　工艺出水：COD 16.5mg/l
　　　　　　　　　　　　　　BOD 5.5mg/l
　　　　　　　　　　　　　　浊度 3.2度

四、某石化公司污水回用工程

　　规模：10000吨/日
　　回用目的：循环冷却水
　　工艺流程：

　　主要技术指标：原水: COD 40～80mg/l
　　　　　　　　　　　　浊度 10～15度
　　　　　　　　　工艺出水: COD 20～30mg/l
　　　　　　　　　　　　　　浊度＜3度
　　吨水运行费用：0.15元/吨水

五、某铝厂氧化铝生产废水深度处理工程

　　规模：20000吨/日
　　工艺流程：

　　主要技术指标：沉淀池出水 SS 80～160mg/l
　　　　　　　　　滤池出水 SS＜10mg/l
　　　　　　　　　吨水运行费用：0.03元/吨水

　　根据高效纤维过滤技术的原理、特点以及应用效果，该技术可以取代砂滤器（池）用于各种污水深度处理，经济有效地去除水中的许多污染物。

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